Цивилизация
Ученые создали сверхтонкие и гибкие мозговые имплантаты на основе шелка, которые дают возможность передавать сигналы мозга на расстояние при помощи цифровых интерфейсов, сообщается в a herf=http://dx.doi.org/10.1038/nmat2745 target=_new>статье исследователей, опубликованной в понедельник в журнале Nature Materials. Такие имплантаты не повреждают головной мозг и позволяют эффективно контролировать и корректировать его активность.
«Эти импланты могут сделать контакт между электродами и головным мозгом максимально плотным, в то же самое время, минимизируя вредное воздействие на саму мозговую ткань. Они могут использоваться в целом классе устройств, применяемых в случае эпилепсии, повреждениях спинного мозга и других неврологических расстройств», — сказал Уолтер Корошец, директор Национального института неврологических расстройств и паралича США.
В настоящее время, для детектирования и воздействия на мозговую активность, врачам и ученым приходится пользоваться двумя типами электродов, более простыми и эффективными, представляющими собой длинные тонкие иглы, проникающие глубоко в мозг, или менее повреждающими, но и менее эффективными, микроэлектродными массивами, состоящими из полужестких электродов, закрепленных на твердых кремниевых пластинах, не способных принять форму поверхности головного мозга.
Группа профессора Брэйна Литта из Пенсильванского университета сумела разработать новое поколение электродов для головного мозга, представляющих собой сетку контактов, распределенную на поверхности шелкового полотна. Это полотно способно, при нанесении на поверхность мозга, принять ее точную форму, а затем, под воздействием специального соляного раствора, полностью раствориться.
У людей, страдающих приступами эпилепсии, подобные электродные массивы могут использоваться для определения начала приступа эпилепсии и адресной доставки электрических импульсов к необходимой области мозга для предотвращения припадка. В случае повреждения спинного мозга, подобный массив электродов может быть использован для доставки мозговых сигналов к здоровым мышцам или протезам.
Благодаря новому дизайну Литта, металлические электроды, имеющие толщину всего 500 микрон, не причиняют вреда головному мозгу, прочно держатся на его поверхности даже в тех случаях, когда мозг немного смещается внутри черепной коробки, а также обладают способностью регистрировать активность большего количества мозговых клеток, распределенных по его поверхности.
Шелковая основа такого массива электродов, сотканная из волокон гусеницы Bombyx mori, была выбрана в связи с тем, что она не вызывает отторжения и воспаления живой ткани.
Работоспособность подобного массива электродов ученые подтвердили на примере экспериментов с кошками, которым эти массивы электродов внедрялись под анестезией. Сравнение эффективности и точности передачи сигналов от коры головного мозга, отвечающей за визуальное восприятие, показало, что новый тип электродов значительно превосходит существующие аналоги.
